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Relaisstreifen
Unter Zugrundelegung bereits vorgeschlagener Relais, die von einer gleichzeitig erfolgenden Abstossung und Anziehung des Ankers bei Erregung der Magnetspule Gebrauch macht und bei denen Teile des Eisenkreises gleichzeitig als elektrische Leiter ausgenützt werden, soll ein als biilig zu fertigender Einzelteil einfach zu montierender Relaisstreifen mit schnellschaltenden Relais geschaffen werden, der sich durch einen geringen Raumbedarf auszeichnet.
Gemäss vorliegender Erfindung wird das dadurch erreicht, dass für jedes Relais ein E-förmiger Flussbügel vorgesehen ist, der durch einen U-förmigen Kernbügel zu zwei Eisenkruisen ergänzt wird, die sich durch einen über den Mittelschenkel des Flussbügels liegenden Anker beim Anzug dieses Ankers schliessen und dass die Fluss- und Kernbügel sämtlicher Relais des Streifens so in kammförmigen Stanzteile zusammengefasst sind, dass die nebeneinanderliegenden Schenkel benachbarter Relais einen gemeinsamen Schenkel bilden.
Erfindungsgemäss werden weiter sämtliche Einzelteile des Relaisstreifens, die nicht aus funktionsmässig bedingten Gründen für jedes Relais einzeln ausgebildet werden müssen, in ebenen Stanzteilen zusammengefasst. Diese Zusammenfassung ermöglicht einmal eine billige Fertigung und erleichtert weitgehend das Montieren des Relaisstreifens. Durch sie wird gleichzeitig der argestrebte Effekt der raumsparenden Gestaltung in vorteilhafter Weise verwirklicht.
Die Figuren zeigen Ausführungsbeispiele der Erfindung.
Die in den Fig. 1a - Id dargestellten Bauteile bilden eine Grundeinheit des vorgeschlagenen Streifenrelais.
Der kammförmige Flussbügel 29, Fig. la, besitzt kurze Schenkel PO und lange Schenkel 31. Er ist unter Aussparung bestimmter Flächen mit einer Isolierstoffschicht 32 bedeckt. Die Schenkel 31 sind an einer Seite mit Nasen 33 versehen.
Die in Fig. Ib dargestellten Anker, zu dem vorher beschriebenen Flussbügel gehören 5 Anker, werden von Lamellen 34 gebildet, die mit dem kurzen Schenkel eines im wesentlichen L-förmigen Bleches 35 verbunden sind. Dieser L-förmige Blechstreifen dient wie im weiteren näher erläutert, zur Halterung der Anker. Der lange L-Schenkel läuft in eine Lötfahne 36 aus. Auf der Ankerlamelle 34 ist ein walzenförmiger Körper 46 aufgebracht, der die Kontaktstelle markiert.
Der Kernbügel 37, Fig. lc, besitzt eine der Zahl der kurzen Flussbügelschenkel 30 entsprechende Anzahl von Schenkeln und ist in deren Bereich mit L-bzw. T-förmigen Prägungen 38 versehen.
Die Grundeinheit wird durch den-Kontaktbügel 39, Fig. Id, vervollständigt. Dieser besitzt eine der Schenkelzahl des Kernbügels entsprechende Anzahl von Schenkeln. Die beiden äusseren Schenkeln sind verlängert, einer von ihnen läuft in eine Lötfahne 40 aus. Weitere Lötfahnen 41 und 42 sind rechtwinklig an den äusseren Schenkeln angeordnet, an denen ausserdem durch Heraustrennung federnde Lappen 43 und 44 gebildet sind, die, wie später erläutert, zur Haltung des Kontaktbügels dienen. Von den Schenkelinnenseiten gehen rechtwinklig geformte Ansätze 45 aus, an deren kurzen nach innen ragenden Schenkeln durch walzenförmige Körper die Kontaktstellen 47 gebildet werden. Im Zusammenwirken mit dem Kontakt 46 der Ankerlamelle wird also auf diese Weise ein Doppelkontakt gebildet.
Die Kontakte 47 stehen rechtwinklig zu dem Kontakt 46 der Ankerlamelle und bilden so zwei Berührungsstellen. Der so geschaffene Doppelkontakt zeichnet sich dadurch aus, dass die zwei Kontaktstellen völlig unabhängig voneinander
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sind, was sich besonders hinsichtlich der Vermeidung von Prellerscheinungen sehr vorteilhaft auswirkt. Eine Kröpfung der längeren Schenkel der Ansätze 45 verleiht ihnen eine für das Arbeiten der Kontakte vorteilhafte Vorspannung.
Die vorher beschriebener. Einzelteile sind auseinandergezogen in der Stellung gezeichnet, die sie im fertig montierten Streifen einnehmen. In diesem Zustand haben sie zueinander folgende Lage : Die Ankerlamellen 34 liegen über ihre gesamte Länge auf den längeren Bügelschenkeln 31 auf. Der längere Schenkel des L-förmigen Haltebleches legt sich dabei auf den jeweils zwischen zwei langen Flussbügel- schenkeln liegenden kurzen Schenkel dieses Bügels. In einem gewissen Abstand von den Ankern befindet sich dann der Flussbügel ; auf diesem liegt der Kontaktbügel fest auf. Die im Vorhergehenden bereits erwähnten zwei Eisenkreise werden also auf diese Weise gebildet.
Die zwischen den Kernbügelschenkeln und den Flussbügelschenkeln liegenden Luftspalte wirken sich magnetisch auf das Verhalten der Relais nicht störend aus, da einmal der Abstand zwischen den beiden Bauteilen sehr gering gehalten wird und sie sich zum andern auf einer grossen Fläche gegenüberstehen. Aus Gründen einer wirtschaftlichen Fertigung des die Bauteile aufnehmenden Trägers und der Montage darf der Abstand der Lagerstellen einen gewissen Wert nicht unterschreiten. Durch die Prägungen 38, die auf der dem Flussbügel zugewandten Seite des Kernbügels liegen, wird der eigentliche für das Verhalten der Bauteile hinsichtlich der Flussführung wirksame Abstand aber über den durch die oben angeführten Gründe bedingten Abstand hinaus vermindert.
Der eigentliche Arbeitsluftspalt befindet sich dann zwischen dem freien Ankerende und dem die Kernbügelschenkel verbindenden Bügelsteg. Die Spulenbestückung des Streifens erfolgt so, dass in der Nähe dieses Arbeitsluftspaltes über die mittleren Flussbügelschenkel und die Ankerlamellen Ansprechspulen angebracht werden. Bei Erregung einer solchen Spule tritt eine Flussteilung auf, da der erzeugte Fluss über die' dem längeren Flussbügelschenkel benachbarten kurzen Schenkel und die Kernbügelschenkel zurückgeführt wird. Der Anker wird auf diese Weise vom Kernbügel angezogen. Mit dieser Anziehung ist gleichzeitig eine Abstossung des Ankers vom langen Flussbügelschenkel, auf dem dieser über seine gesamte Länge aufliegt, verbunden.
Wie aus der Art der Zusammenstellung leicht ersichtlich, werden nämlich bei Erregung der Spule der Anker und der ihn tragende lange Flussbügelschenkel magnetisch gleichgepolt, während der dem Ankerende gegenüberliegende Teil des Kernbügelschenkels eine entgegengesetzte Polung erhält. Wenn der Anker angezogen wird, trifft er mit seinem Kontakt 46 auf die entsprechenden Kontakte 47 des Kontaktbügels. Dadurch wird ein Stromkreis, der einerseits an die Lötöse 36 des Ankers und anderseits an eine der Lötösen 40 - 42 des Kontaktbügel gelegt ist, geschlossen.
Nach dem Anzug des Ankers erfolgt eine Umschaltung und Erregung einer Haltespule, die ebenfalls über der Ankerlamelle und dem mittieren Flussbügelschenkel liegt, aber vom freien Ankerende weg nach rückwärts versetzt ist, so dass über dem Bügelschenkel und der Ankerlamelle zwei Spulen räumlich hintereinander liegen. Der Aufbau des Relaisstreifens gestattet es aber auch für je zwei benachbarte Relais nur eine Haltespule zu verwenden. In diesem Falle wird eine Spule so angebracht, dass sie über den jeweils zwischen zwei langen Flussbügelschenkeln liegenden kürzeren Schenkeln zu liegen kommt. Durch Erregung dieser Spule kann wahlweise einer der zu beiden Seiten eines kürzeren Schenkels liegender Anker gehalten werden. Die Spule kann aber auch so ausgelegt werden, dass der von ihr erzeugte Fluss zum Halten zweier benachba : ter Anker ausreicht.
Es ergibt sich weiterhin die Möglichkeit, mehr als zwei Relais durch eine einzige Haltespule zu beeinflussen, indem diese um die entsprechende Anzahl der Flussbügelschenkel herumgelegt wird. Die Ansprechspulen liegen, wie bereits oben erwähnt, in unmittelbarer Nähe des Ankerluftspaltes. Sie geben daher nahezu ihre Maximalkraft ab. Bei Erregung eines Relais ist für den magnetischen Rückfluss der Eisenquerschnitt des gesamten Relaisstreifens wirksam. Das entspricht einer Jochverst rkung, wie sie bei bekannten Relais angewandt wird. Die Mehrfachausnutzung gestattet es aber, mit bedeutend weniger Eisen pro Relais ausnkommen. Ausserdem wirkt sich der Streufluss aaf die Nachbarrelais weniger aus.
Da ausserdem den Schenkelluftspalten, wie bereits oben erwähnt, grössere Flächen gegenüberstehen, wird der magnetische Widerstand verkleinert. Die Fehlstromsicherheit der nicht erregten Nachbarrelais ist sehr gross.
Es wurde z. B. festgestellt, dass selbst bei zehnfacher Erregung bei den Nachbarrelais nicht die geringste Ankerbewegung wahrnehmbar ist. Dass der Eisenquerschnitt innerhalb einer Spule und der eines Schenkels schon bei einer geringen Ampere windungszahl magnetisch in die Sättigung kommt, kann nun zur Erreichung einer grossen Fehlstromsicherheit der gesamte Eisenquerschnitt des Streifens wirksam werden. Die Flächen der Arbeitsluftspalte sind gegenüber den Schenkelflächen sehr klein.
Die in den Fig. la-ld dargestellten und in ihrer Wirkungsweise im Vorhergehenden beschriebenen Bauteile würden bei entsprechender Spulenbestückung bereits ein Streifenrelais bilden. Aus verschiedenen Gründen, z. B. dem der besseren Ausnutzung der Eisenwege, ist es vorteilhaft, einen Flussbügel doppelseitig zu bestücken, d. h. auf beiden Seiten des Flussbügels Anker aufzulegen und in entsprechendem Abstand
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seite des Streifens her so eingeschoben, dass die Schenkel zwischen die Ansätze 5 und die diesen gegen- überliegende Wandung der Bauteile zu liegen kommen. Der Abstand zwischen den Ansätzen 5 und der Wand ist so gehalten, dass sich die Bügel leicht einschieben lassen und die Kontaktbügelschenkel auf Grund ihrer Knickung für einen festen Sitz sorgen.
Haben die Bügel beim Einschieben die funktionsmässig richtige Lage erreicht, federn die zwei Lappen 43 und 44 des Konraktbügels zurück und sperren ihn gegen Herausziehen. Das zweite Paar der Bauteile wird so eingesetzt, dass die Schenkel zwischen die Ansätze 6 und 7 zu liegen kommen. Der Kontaktbügel muss auch hier natürlich so aufgelegt werden, dass er auf dem der Flussbügel abgewandten Seite des Kernbügels liegt. Die Bestückung der zweiten Etage, die durch die breiteren, an der RücKseite in einen Steg auslaufenden Ansätze 7 von der ersten getrennt ist, wird in gleicher Weise so vorgenommen, dass die. Schenkel der Fluss- und Kontaktbügel zwischen die Ansätze 7 und 8 bzw. die Ansätze 9 und die Wände der Bauteile 3 zu liegen kommen.
Eine Ausbildung des Trägers, wie sie Fig. 2c darstellt, sichert die richtige Lage der Kernbügel im Bereich der Arbeitsluftspalte durch an den Bauteilen 4 vorgesehene Vorsprünge 51 und 52, auf die sich die verbreiterten Übergänge 53 der Schenkel in den Bügelsteg auflegen.
Fig. 3 zeigt in einer Ansicht von vorn einen Ausschnitt eines fertig montierten Streifenrelais. Die' Teile 54 sind auf den Träger aufgesetzte Gleichrichter, für jedes Relais ist ein Gleichrichter vorgesehen.
Die Fig. 4a - 4c zeigen Möglichkeiten der Abwandlung einzelner Merkmale.
Man kann z. B., wie in Fig. 4a skizziert, den Flussbügel aus Magnetstahl ausführen. Der permanente Fluss schliesst sich dann im Ruhezustand über die Flussbügelisolation und die Ankerlamellen. Diese werden also von den Flussbügeln angezogen. Wird die über dem Schenkel und dem Anker liegende Magnetspule erregt u. zw. in Richtung des Dauermagneten, kehrt sich der Fluss in den Ankerlamellen um. Die nun mit den Flussbügeln gleichgepolten Lamellen werden von diesen abgestossen und gleichzeitig von den entgegengesetzt gepolten Kernbügeln angezogen. Der Vorteil dieser Ausführung liegt in der erhöhten Empfindlichkeit und in der auf die Ankerlamellen ausgeübten Kraft im Ruhezustand.
Fig. 4b zeigt wie die Anker auf einfachste Weise so ausgebildet werden können, dass von der Vorderseite des Streifens her leicht festgestellt werden kann, ob sie sich im Ruhezustand befinden oder angezogen sind. Zu diesem Zweck sind die Ankerlamellen verlängert und an ihren freien Endenso umgebogen, dass sie im Ruhezustand die vordere Kante des entsprechenden Flussbügelschenkels verdecken. Diese Kante ist also nur dann sichtbar, wenn die Anker angezogen sind. Man kann sie mit einem Farbanstrich, insbesondere mit einem solchen aus Leuchtfarbe versehen, wodurch die Feststellung des jeweiligen Zustandes des betreffenden Relais erleichtert wird.
Es wird in manchen Fällen wünschenswert sein, die Kontaktstellen von der dem Trägerkörper zugewandten Seite der Kernbügel auf die andere Seite zu versetzen, um sie leichter zugänglich und besser sichtbar zu machen. Das lässt sich, wie in Fig. 4c gezeigt, einfach durch eine andere Gestaltung der Kontaktbügel und der Anker erreichen. Man kann beispielsweise die Schenkel der Kontaktbügel über den Verbindungssteg hinaus verlängern und an diese Verlängerung von innen rechtwinklig ausgehende Lappen so anordnen, dass sie mit ihren freien Enden in Ankerlängsrichtung nebeneinander liegen. An diesen freien Enden können dann als Kontaktstellen wie im vorher gezeigten Beispiel walzenförmige Körper aufgebracht werden. Die Anker müssen in diesem Falle verlängert werden.
Es ist vorteilhaft, diese Verlängerung schmaler auszuführen als die eigentlichen Ankerlamellen, um das Ankergewicht nicht unnötig zu vergrössern. Auf dieser schmalen Verlängerung kann dann rechtwinklig zu den walzenförmigen Körpern der
Kontaktstellen des Kontaktbügels ein ebenfalls walzenförmiger Körper in Längsrichtung der Ankerlamellen aufgebracht werden. Aus Gründen einer einwandfreien Betätigung des so geschaffenen Doppelkontaktes, dessen Kontaktstellen von der Drehachse des Ankers verschieden weit entfernt sind, ist es vorteilhaft, den dieser Drehachse am nächsten liegenden Kontaktlappen etwas breiter auszuführen als den entfernter liegenden.
Eine Bestückung des Relaisstreifens mit Ruhekontakten ist selbstverständlich auch möglich.
Die Streifenrelais werden in Gestellen nebeneinander und übereinander montiert. Die innerhalb des einzelnen Streifenrelais angewandte Vielfachverdrahtung lässt sich im Gestell auf mehrere übereinanderliegende Streifenrelais erweitern Die an den Kontaktbügeln (Fig. Id bzw. 4c) vorgesehenen Lötfahnen 41.
(41') und 42, die nicht immer so ausgeführt zu sein brauchen wie sie in der Figur dargestellt sind, sondern z. B. auch abgewinkelt oder versetzt sein können, dienen dann dazu, die Verbindung zwischen zwei benachbarten Relaisstreifen herzustellen. Zweckmässigerweise werden die Streifen so. eng aneinander montiert, dass diese Verbindung durch einfaches Verlöten zweier zu verschiedenen Streifen gehörender Lötfahnen hergestellt werden kann. Das gleiche gilt auch für die Anschlussbügel 19, Fig. 2a, die für die Spulen-
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anschlüsse vorgesehen sind. Dix Lötfahnen 25 und 26 können zu dem gleichen Zweck benutzt werden.
Ist eine solche Durchschaltung nicht erwünscht, können die Lötfahnen abgebogen oder weggeschnitten werden, weil sowohl die Kontakt-als auch die Spulenanschlussbügel jeweils von der Rückseite des Streifens her zugänglich sind.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Relaisstreifen mit einer Mehrzahl elektromagnetischer Relais, deren Anker bei Erregung unter gleichzeitiger Abstossung von einem Flussbügel von einem Kernbügel angezogen werden und bei denen Teile der Eisenkreise als elektrische Leiter ausgenützt werden, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Relais einen E-förmigen Flussbügel (29) besitzt, der durch einen U-förmigen Kernbügel (37) zu zwei Eisenkreisen ergänzt ist, die sich durch einen über dem Mittelschenkel des Flussbügels liegenden Anker (34) beim Anzug dieses Ankers schliessen, und dass die Fluss- und Kernbügel sämtlicher Relais des Streifens so in kammförmigen Stanzteile zusammengefasst sind, dass die nebeneinander liegenden Schenkel benachbarter Relais einen gemeinsamen Schenkel bilden.